6月3日,采日能源首次發(fā)布集群式儲能系統(tǒng)方案,該方案的核心在于將集群大規(guī)?;?、智能、共享技術(shù)直接應用于儲能解決方案上,采用模塊集群大規(guī)模化、BMS智能化、共享化、群閉環(huán)自控式設(shè)計等創(chuàng)新技術(shù),實現(xiàn)儲能系統(tǒng)全生命周期內(nèi)更高放電優(yōu)化系統(tǒng)整體成本并提高安全性。
據(jù)采日能源介紹,集群大模塊化,即模塊數(shù)量級的增加,集群儲能系統(tǒng)包含電池倉、就地控制倉、智能箱變?nèi)齻€主模塊。電池倉包含電池模組、電池簇、空調(diào)內(nèi)機、消防內(nèi)機(不含消防氣體)、直流匯流柜等,多個集裝箱共用一個就地控制倉,就地控制倉包含就地控制器、中央空調(diào)主機、消防主機和、智能箱變包含PCS和升壓變。
而由3個艙體直接組成10MWH、20MWH或50MWH大型機組。電池倉不含空調(diào)主機和消防氣體電池倉容量密度可提升至少20%、電池倉占地面積可減少30%-40%、動力線纜可節(jié)約20%-30%;機組大型化,系統(tǒng)的轉(zhuǎn)化效率提1%-2%.
智能化的BMS可以解決大規(guī)模集群儲能的電芯不平衡問題。據(jù)了解,電芯不平衡存在兩種形式,即電池包串聯(lián)失衡和電池簇并聯(lián)失衡。其中,電池包串聯(lián)失衡解決方案可以采用模組級電流旁路器,旁路電流為額定電流的10-20%,根據(jù)電池Pack包SOC的差異調(diào)節(jié)電池包的充放電旁路電流,可以解決10-20%的串聯(lián)容量失配影響;電池簇并聯(lián)失衡解決方案通過單簇電池模組模擬器串聯(lián)到電池回路,根據(jù)電池簇SOC的差異,在充放電過程中對電池簇的輸出電壓進行調(diào)節(jié),可以解決電池簇10%-20%失配。
并聯(lián)SOC失配調(diào)節(jié)(圖)
串聯(lián)SOC失配調(diào)節(jié)(圖)
此外,共享式即多個電池主機共用一個就地控制倉,主要優(yōu)勢如下:
(1)共享空調(diào),多個電池倉采用1套中央空調(diào)主機,電池倉采用空調(diào)內(nèi)機分布式溫控,制冷效率提升20%-30%,電池倉溫度均勻性可控制在5℃以內(nèi);
(2)多個電池倉共享UPS備電系統(tǒng),效率較傳統(tǒng)分離式UPS至少提升5%;
(3)多電池倉共享1套視頻、顯示、弱電智能化柜體;
(4)多個電池倉共用一臺消防總機和消防氣體,消防氣體可減少50%以上,單臺機器可用消防氣體量提高3-5倍
群閉環(huán)自控式大規(guī)模儲能由多個儲能執(zhí)行單元組成,儲能單元的可輸出功率受電池的SOC、最高電圧、最低電壓、最高溫度、最低溫度影響,可用輸出功率會在運行過程中發(fā)生突變(尤其充放電末端),大規(guī)模儲能系統(tǒng)要接受調(diào)度的調(diào)峰調(diào)頻響應,在儲能單元充放電末端或故障響應式,儲能功率響應速度就會存在影響。
(1)群閉環(huán)自控第一步:功率開環(huán)控制,給各個儲能單元廣播功率初始值。
(2)群閉環(huán)自控第二步:PID閉環(huán)控制,保證調(diào)節(jié)的精度,群控響應時間小于300mS(國標3S),控制調(diào)節(jié)時間小于300mS(國標2S),控制精度小于1.5%(國標2%)
功率群群閉環(huán)自控式原理(圖)